Compromisos ambientales y sociales del ciclo de vida en marcos de hormigón para carreteras

Acaban de publicarnos un artículo en Cleaner Environmental Systems, una revista indexada en el primer cuartil del JCR. El trabajo analiza las compensaciones ambientales y sociales a lo largo del ciclo de vida de los sistemas de marcos de hormigón para carreteras y compara dos tipologías constructivas predominantes: los marcos de hormigón armado ejecutados in situ (ISRCF) y los marcos articulados modulares prefabricados (PRCAF). Tras evaluar 50 configuraciones optimizadas en coste (con luces de entre 8 y 16 metros y profundidades de cobertura de suelo de entre 1 y 5 metros), el estudio revela que no existe una tipología universalmente superior.

Los resultados principales indican que los sistemas prefabricados (PRCAF) reducen las emisiones de gases de efecto invernadero entre un 9 % y un 17 % en comparación con las alternativas in situ. Sin embargo, el desempeño social depende de la escala: los marcos prefabricados son preferibles para configuraciones pequeñas (luces ≤ 12 m), mientras que los marcos in situ muestran menores impactos sociales en luces mayores (≥ 14 m) debido a una mayor intensidad de mano de obra local y a la estructura de la cadena de suministro.

El trabajo se enmarca en el proyecto de investigación RESILIFE , que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València.

1. Introducción y marco de referencia.

La ingeniería contemporánea prioriza la sostenibilidad de las infraestructuras para aumentar su resiliencia frente a las crisis globales y cumplir los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030. La industria de la construcción es responsable de aproximadamente el 9 % de las emisiones antropogénicas globales de CO₂, lo que sitúa al carbono embebido como una métrica crítica.

Tipologías estructurales evaluadas

ISRCF (In-situ Reinforced Concrete Frames): marcos cerrados monolíticos construidos íntegramente in situ. Son la solución estándar, especialmente en suelos de baja capacidad portante.
PRCAF (Precast Reinforced Concrete Articulated Frames): marcos abiertos modulares, ensamblados a partir de piezas prefabricadas en forma de U, que ofrecen ventajas operativas, como tiempos de instalación más cortos y una mejor utilización de los recursos.

Marco prefabricado articulado. https://forte.es/productos/marcos-articulados/

2. Metodología de evaluación.

La investigación utiliza un enfoque integrado de evaluación del ciclo de vida (LCA) que abarca las dimensiones ambiental (E-LCA) y social (S-LCA) bajo un marco de «cuna a tumba» (cradle-to-grave).

Parámetros de la evaluación

Unidad funcional: un metro lineal de marco de carretera.
Alcance: fabricación de materiales, transporte, construcción, uso (100 años de vida útil, incluida la carbonatación) y fin de vida útil (desmantelamiento y reciclaje).
Herramientas y datos:
- E-LCA: método ReCiPe 2016, bases de datos Ecoinvent 3.7.1 y BEDEC.
- S-LCA: marco PSILCA/SOCA v2, que mide el riesgo en horas de riesgo medio (MRH).
- Optimización: Los 50 casos analizados se optimizaron previamente en términos de coste mediante un algoritmo metaheurístico (simulated annealing).

3. Análisis del rendimiento ambiental (E-LCA).

Los resultados demuestran que la geometría es el principal factor determinante del impacto ambiental. El aumento de la luz (vanos) influye mucho más en el potencial de calentamiento global (GWP) que la profundidad de la cobertura del suelo.

Hallazgos clave por categoría de daño

Categoría de impacto	Rendimiento de PRCAF vs. ISRCF
GWP (calentamiento global)	Reducción consistente en PRCAF (9-17%).
Integridad de ecosistemas	Reducción promedio del 15,4% en PRCAF.
Salud humana	PRCAF es superior en 24 de 25 configuraciones (un 9,9% de mejora).
Agotamiento de recursos	Reducción promedio del 6,5% en PRCAF.

Sensibilidad geométrica y fases del ciclo de vida

Influencia de la geometría: aumentar la luz en 2 m eleva el GWP en un 23-25 % para ISRCF y en un 25 % para PRCAF. Cada metro adicional de cobertura terrestre aumenta el GWP en un 11 %.
Dominancia de fases:
- En los sistemas PRCAF, los impactos se concentran en gran medida en la fase de fabricación (entre el 89 % y casi el 100 %) debido a la naturaleza intensiva en energía de la prefabricación.
- En los sistemas ISRCF, la fabricación contribuye entre el 78 % y el 88 %, con una mayor participación relativa de la fase de construcción.
Efecto de carbonatación: durante las fases de uso y de fin de vida, el hormigón actúa como sumidero de CO₂. Al final de la vida útil de los PRCAF, la fijación de carbono mejora los efectos ambientales entre un 16,7 % y un 17,6 %.

4. Análisis del rendimiento social (S-LCA).

A diferencia de los resultados ambientales, el desempeño social muestra una tendencia opuesta y compleja según la escala geométrica.

Desempeño por escala y grupos de interés

Luces pequeñas (8-10 m): los sistemas prefabricados (PRCAF) son preferibles, ya que reducen el impacto social en un 6,1 %. En la categoría de trabajadores, los beneficios alcanzan el 18,8 %.
Luces grandes (14-16 m): los sistemas in situ (ISRCF) son los más habituales, con reducciones de daño social de hasta el 10,8 %. Esto se debe a una mayor intensidad de mano de obra local y a una distribución distinta de los riesgos a lo largo de la cadena de suministro.
Impacto por categoría (S-LCA):
- Actores de la cadena de valor: PRCAF es favorable en luces cortas (reducción del 8,9 %), pero pierde ventaja en luces > 12 m.
- Comunidad local y sociedad: el ISRCF prevalece en luces grandes (14-16 m) con mejoras de hasta el 10 %.

5. Discusión de los compromisos entre las soluciones (trade-offs).

El estudio identifica una divergencia crítica entre la eficiencia ambiental y la sostenibilidad social.

Industrialización frente a impacto social: mientras que la prefabricación se beneficia de economías de escala en términos de eficiencia de materiales y optimización de procesos, estas ganancias no se traducen directamente en menores impactos sociales a gran escala.
Riesgos en la cadena de suministro: en los sistemas PRCAF, los impactos sociales están vinculados a actividades de fabricación aguas arriba y a cadenas de valor globalizadas, lo que conlleva una mayor intensidad de riesgo social.
Localización del trabajo: los sistemas ISRCF dependen más de procesos de construcción localizados, lo que distribuye de manera más equilibrada los riesgos sociales entre los trabajadores y las comunidades locales en proyectos de gran envergadura.

6. Conclusiones y recomendaciones de diseño.

La investigación concluye que la selección de la tipología constructiva debe basarse en las prioridades específicas del proyecto y en la escala geométrica.

Prioridad ambiental: los sistemas prefabricados (PRCAF) son la opción más adecuada en casi todas las configuraciones, especialmente en luces cortas y medias con coberturas de suelo moderadas.
Prioridad social: los sistemas in situ (ISRCF) pueden ser más adecuados para proyectos de gran escala (luces ≥ 14 m), en los que los criterios sociales y la generación de empleo local resultan fundamentales.
Factores determinantes: La luz de la estructura y la profundidad del suelo son los parámetros que rigen el rendimiento a lo largo del ciclo de vida. Las decisiones tomadas en las etapas iniciales del diseño tienen un impacto irreversible en el perfil de sostenibilidad de la infraestructura.

Este marco de evaluación comparativa permite a los responsables de la toma de decisiones equilibrar objetivos contrapuestos, fomentando diseños alineados con la responsabilidad ambiental y la equidad social a largo plazo.

El artículo completo, al estar publicado en abierto, puede obtenerse haciendo clic en 1-s2.0-S2666789426000681-main.

Referencia:

RUIZ-VÉLEZ, A.; SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2026). Life-cycle environmental and social trade-offs in concrete road frame systems. Cleaner Environmental Systems, 22, 100462. DOI:10.1016/j.cesys.2026.100462

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Claves para el dimensionamiento y optimización de grupos electrógenos en obra.

En el ecosistema de una obra, el grupo electrógeno, es a menudo el corazón invisible que mantiene el ritmo de la producción. Sin embargo, su presencia suele darse por sentada hasta que ocurre un fallo. Ya sea en proyectos remotos, donde la infraestructura pública es inexistente, en trazados lineales como túneles y carreteras, o en las fases iniciales de la edificación, la dependencia de estos equipos es total. Cuando la red falla o no puede cubrir los picos de demanda de la maquinaria pesada, la continuidad del proyecto depende de estas máquinas.

Aunque a primera vista puedan parecer simples cajas ruidosas compuestas por un motor térmico y un alternador síncrono, los generadores esconden una compleja ciencia de optimización técnica y económica. Una gestión energética deficiente no solo implica un mayor consumo de combustible, sino que también puede comprometer la rentabilidad debido a averías prematuras y paradas no planificadas. Como ingeniero, he comprobado cómo un error de cálculo en el cuadro de control puede arruinar un presupuesto. Por ello, a continuación se exponen cinco lecciones para convertir la generación autónoma en una ventaja estratégica.

A continuación se revisan los criterios técnicos para la selección de equipos en función de la potencia nominal requerida, y se incluye la consideración de los picos de arranque y de factores ambientales como la altitud y la temperatura. Se recomienda el uso de sistemas en paralelo para garantizar la redundancia y facilitar el mantenimiento mediante la estandarización de los componentes. Asimismo, se advierte sobre los riesgos mecánicos del subdimensionamiento y del funcionamiento a baja carga, también conocido como «wet stacking».

El peligro de la «fuerza excesiva»: por qué un generador demasiado grande es un error costoso.

Existe la creencia errónea de que alquilar más potencia garantiza la seguridad. En realidad, el sobredimensionamiento es uno de los errores más perjudiciales. Para generar una frecuencia de 50 Hz, el motor debe mantener una velocidad constante de 1500 rpm. Si el equipo opera habitualmente por debajo del 30 % de su capacidad nominal, la temperatura interna de los cilindros no alcanza el nivel necesario para una combustión eficiente.

Este régimen de baja carga provoca el fenómeno técnico conocido como «wet stacking».

«La combustión es incompleta, ya que la temperatura interior de los cilindros no alcanza el nivel necesario para quemar todo el combustible inyectado. Esto provoca la acumulación de residuos de hidrocarburos no quemados en el sistema de escape, así como la vitrificación de las paredes de los cilindros y la obstrucción de los inyectores y las válvulas. Este fenómeno conduce a averías frecuentes».

Para los responsables del mantenimiento, la solución de ingeniería es clara: si la operación a baja carga es inevitable, deben realizarse ciclos periódicos de carga elevada para limpiar los depósitos acumulados y preservar la integridad del motor.

La regla de oro de la redundancia: mejor muchos pequeños que uno grande.

Desde el punto de vista de la fiabilidad, es más ventajoso utilizar una batería de generadores en paralelo que una única unidad de mayor capacidad. Esta configuración modular requiere sistemas de sincronización de tensión y frecuencia gestionados por un cuadro de sincronismo, pero ofrece una redundancia crítica: si un equipo falla, los demás equipos mantienen activos los servicios esenciales (bombas de achique o iluminación de seguridad).

Un diseño experto debe seguir dos pautas adicionales:

La reserva del 15 %: la capacidad total de los grupos debe cubrir la demanda total, manteniendo siempre una reserva de potencia de al menos el 15 % para absorber picos imprevistos.
Gestión de carga activa: esta configuración permite desconectar unidades excedentes durante periodos de baja actividad, de modo que las unidades restantes operen en sus rangos de carga más eficientes y seguros.

Es fundamental estandarizar la marca y el modelo para simplificar la logística de repuestos (filtros, inyectores y correas) y unificar los protocolos del personal técnico.

El «salto de corriente» que nadie planea: el desafío del arranque.

Un error común es dimensionar únicamente en función de la potencia nominal. Los motores eléctricos de grúas o de bombas presentan un comportamiento transitorio crítico. En los motores con arranque directo, la demanda de corriente puede ser de tres a siete veces la corriente nominal durante unos segundos.

Si el alternador no tiene suficiente capacidad de respuesta transitoria, se producirá una caída de tensión que puede dañar el motor diésel. Como ingenieros, mitigamos este problema sin sobredimensionar masivamente el equipo mediante el uso de arrancadores suaves o variadores de frecuencia, que «suavizan» esa curva de demanda y protegen la estabilidad de toda la red de la obra.

El «impuesto» de la naturaleza: la reducción de la potencia debida al calor y a la altitud.

La potencia de placa es una cifra teórica que el entorno suele penalizar mediante factores de reducción de potencia (derating).

Calor: el aire caliente es menos denso, lo que empeora la combustión y la refrigeración. La penalización estándar es del 3 % por cada 5 °C que se superen los 40 °C de referencia.
Altitud: a mayor altura, menos oxígeno. Un motor de aspiración natural pierde un 3,5 % de potencia cada 300 metros. No obstante, la ingeniería ofrece una solución: los motores sobrealimentados con turbocompresor resisten mucho mejor este efecto que los de aspiración natural.

En obras situadas a más de 2000 metros de altitud, la pérdida puede aumentar un 4 % por cada 300 metros adicionales, lo que explica por qué un equipo que brilla en la costa puede fracasar estrepitosamente en un proyecto de montaña.

Gasolina vs. diésel: una cuestión de escala y eficiencia.

La elección del combustible depende del par motor y de la robustez. La gasolina se reserva para grupos portátiles ligeros (de 0,5 a 10 kVA). Para el estándar industrial de hasta 2000 kVA, el diésel es el más eficiente.

Sin embargo, hay un factor económico que pocos consideran: el salto de 200 kVA. Al superar este umbral, el coste de adquisición y mantenimiento aumenta significativamente, ya que los equipos empiezan a incorporar sistemas de control avanzados, cuadros de sincronización y componentes de alta gama necesarios para gestionar dichas potencias. Independientemente del tamaño, en entornos polvorientos es fundamental mantener limpios los radiadores de los sistemas de refrigeración líquida para evitar la recirculación de aire caliente.

Conclusión: hacia una gestión energética inteligente.

Dimensionar la energía requiere un estudio preciso con un coeficiente de simultaneidad adecuado (habitualmente, 0,8). Aunque el límite mecánico peligroso es del 30 %, el umbral de rentabilidad económica comienza por encima del 50 % de carga y el «punto dulce» de consumo y rendimiento se sitúa entre el 75 % y el 100 %.

La energía autónoma no es un gasto inevitable, sino una decisión estratégica. Un generador bien dimensionado protege sus activos y garantiza los plazos de entrega.

En su próxima obra, ¿está dimensionando para el éxito o simplemente comprando el equipo más grande que permite el presupuesto?

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre los generadores en obra.

Este vídeo resume bien los conceptos básicos de estos generadores eléctricos.

Construction_Power_Engineering

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.;

Special Issue: Multi-Objective Optimization: Theory, Methods, and Applications

Mathematics is a peer-reviewed, open-access journal that provides an advanced forum for studies related to mathematics. It is published online by MDPI semimonthly. The European Society for Fuzzy Logic and Technology (EUSFLAT) and the International Society for the Study of Information (IS4SI) are affiliated with Mathematics, and their members receive a discount on article processing charges.

Open Access— free for readers, with article processing charges (APC) paid by authors or their institutions.
High Visibility: indexed within Scopus, SCIE (Web of Science), RePEc, and other databases.
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Sections: published in 13 topical sections.
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Impact Factor: JCR – Q1 (Mathematics) / CiteScore – Q1 (General Mathematics)

Special Issue: Multi-Objective Optimization: Theory, Methods, and Applications

A special issue of Mathematics (ISSN 2227-7390). This special issue belongs to the section «E: Applied Mathematics«.

Deadline for manuscript submissions: 28 February 2027

Special Issue Editors

Prof. Dr. Víctor Yepes E-Mail Website Guest Editor

Institute of Concrete Science and Technology (ICITECH), Construction Engineering Department, Universitat Politècnica de València, 46022 València, Spain
Interests: multiobjective optimization; structures optimization; lifecycle assessment; social sustainability of infrastructures; reliability-based maintenance optimization; optimization and decision-making under uncertainty
Special Issues, Collections and Topics in MDPI journals

Prof. Dr. Moacir Kripka E-Mail Website Guest Editor

Civil and Environmental Engineering Graduate Program (PPGEng), University of Passo Fundo, Passo Fundo CEP 99052-900, Brazil
Interests: structural analysis; optimization; engineering optimization; linear programming; mathematical programming; heuristics; structural optimization; concrete; combinatorial optimization; structural engineering; multiobjective optimization; reinforced concrete; optimization methods; discrete optimization; optimization theory; optimization software
Special Issues, Collections and Topics in MDPI journals

Dr. José Antonio García E-Mail Website Guest Editor

Escuela de Ingeniería en Construcción, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Avenida Brasil 2147, Valparaíso 2362804, Chile
Interests: optimization; deep learning; operations research; artificial intelligence applications to industrial problems
Special Issues, Collections and Topics in MDPI journals

Special Issue Information

Dear Colleagues,

As a result of increased competitiveness driven by globalization, the use of optimization techniques has increased in recent decades. With the development of new methods and the greater availability of computer resources, applications across the most diverse fields of knowledge have spread, from academic research to the day-to-day operations of companies. However, a more realistic approach can be achieved if several objectives are integrated into the process. Thus, an exciting strategy cannot only meet cost requirements, for example, but must also address durability, efficiency, reliability, and sustainability. Given that several objectives are involved, which are usually in conflict with each other, new strategies are needed, along with new, more complete applications. In this sense, the Special Issue, titled “Multi-Objective Optimization: Theory, Methods, and Applications”, aims to provide a platform for the dissemination of knowledge related to multi-objective optimization. Research articles that employ efficient, innovative optimization methods and explore new applications across diverse areas of expertise are sought, promoting the exchange of ideas and trends related to the subject.

Prof. Dr. Víctor Yepes
Prof. Dr. Moacir Kripka
Dr. José Antonio García
Guest Editors

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Keywords

multi-objective optimization
optimization methods
optimization applications
innovative methods and algorithms

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Ventiladores axiales

Ventilador axial. https://oa.upm.es/88126/1/TVSB4T1_Ventiladores_R0-20250304.pdf

El ventilador axial es una máquina de diseño aerodinámico que se caracteriza porque el flujo de aire entra y sale en dirección paralela al eje del impulsor. Consiste esencialmente en una hélice encerrada en una envolvente cilíndrica o en un conducto, sin que el aire experimente un cambio brusco de dirección al atravesar el equipo.

Puede funcionar en un amplio rango de volúmenes de aire, generando presiones estáticas bajas a medias y resulta muy adecuado para casos en los que se requiere mover grandes caudales con baja o moderada resistencia de la red. Aprovechando la conversión de la corriente de aire en un componente rotativo, este ventilador puede alcanzar una presión estática ligeramente superior a la de un ventilador de hélice de aspas rectas, a la misma velocidad axial, y hacerlo de forma más eficiente.

La facilidad de montaje y el flujo de aire en línea recta los hacen ideales para numerosas aplicaciones en ventilación industrial, edificación, túneles y minería subterránea, tanto en instalaciones de impulsión como de extracción. Por encima de aproximadamente 75–100 mm.c.a. de presión estática, los ventiladores axiales se utilizan poco en servicios de ventilación general, ya que el rendimiento y la estabilidad del punto de trabajo tienden a deteriorarse; en cambio, se prefieren ventiladores centrífugos o de flujo mixto, más adecuados para presiones más altas.

Cuando se trata de alcanzar presiones elevadas a través de un circuito con alta resistencia, como largos conductos o túneles de evacuación de humos, se recurre, en muchos casos, a ventiladores centrífugos, que permiten generar presiones totales más altas a costa de un mayor tamaño y peso. No obstante, los ventiladores axiales se prefieren a los centrífugos en numerosas aplicaciones de ingeniería civil y minería, porque su sistema de canalización no requiere codos pronunciados ni grandes cambios de dirección, lo que reduce las pérdidas y simplifica el diseño constructivo.

Además, su tamaño es notablemente menor que el de un ventilador centrífugo de caudal similar, lo que los hace muy útiles en obras donde el espacio es limitado, como túneles, estaciones de metro, locales técnicos de edificios o galerías mineras. En minería subterránea, los axiales se emplean tanto como ventiladores principales de superficie como auxiliares, generalmente en combinación con conductos flexibles que dirigen el aire limpio hasta los frentes de trabajo, donde el requisito prioritario suele ser el caudal más que la presión.

En esta conversación puedes escuchar las características más destacadas de este ventilador.

El vídeo recoge las ideas más relevantes sobre esta máquina.

También os dejo un vídeo explicativo.

The_Axial_Blueprint

Referencias:

ŁUSZCZEWSKI, A. (1999). Redes industriales de tubería. Bombas para agua, ventiladores y compresores. Diseño y construcción. Reverté Ediciones. México. 302 pp.

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Análisis técnico y comparativo de grúas y derricks.

https://www.liebherr.com/es-int/p/71977-5378441

El presente artículo sintetiza las características fundamentales, las diferencias operativas y las aplicaciones industriales de las grúas convencionales y de las grúas derrick, basándose en la normativa internacional y en las especificaciones técnicas de los fabricantes.

Las grúas derrick se definen como estructuras fijas de gran simplicidad y bajo coste, caracterizadas por un mástil central arriostrado que soporta una pluma. Por otro lado, las grúas se distinguen por integrar el mecanismo de izado como parte fundamental de su estructura y, en general, por ofrecer mayor movilidad.

Los puntos clave identificados son:

Capacidad y alcance: los derricks pueden elevar hasta 200 toneladas y alcanzar 20 metros, aunque estas cifras varían según el diseño y los requisitos de seguridad.
Diferenciación estructural: la presencia de un mástil vertical o torre central es el rasgo distintivo del derrick (que a menudo forma una «V» con la pluma), mientras que en la grúa, la pluma constituye el soporte principal.
Especialización operativa: los derricks sobresalen en instalaciones fijas a largo plazo (como puertos) y en trabajos en azoteas debido a su ligereza, mientras que las grúas modernas dominan en movilidad y en los límites superiores de la carga bruta.
Seguridad: el despliegue de estos equipos exige protocolos rigurosos de evaluación de riesgos diarios y de análisis de peligros en el lugar de trabajo para cumplir con los estándares de la OSHA y la MSHA.

«Un derrick es un aparato que consiste en un mástil o miembro equivalente sostenido en la cabeza por vientos o tirantes, con o sin pluma, para su uso con un mecanismo de elevación y cables de maniobra»

Definición y estructura de la grúa derrick.

La grúa derrick es una máquina fija apreciada por su sencillez y su alta capacidad de carga en relación con su coste. Según la terminología técnica, está compuesta por un mástil o elemento equivalente sujeto por vientos o tirantes.

Componentes principales:

Mástil: elemento vertical fijo a una plataforma o a un zócalo.
Pluma: apoyada en la base, puede girar mediante una rótula o una corona giratoria. Trabaja en conjunto con el mástil en un sistema de gran simplicidad estructural.
Base o zócalo: lugar donde se sitúan el motor, los cabestrantes y los contrapesos.
Sistema de arriostramiento: utiliza tornapuntas o tirantes que suelen formar un tetraedro indeformable. En otros casos, se emplean vientos (cables) o patas rígidas.
Mecanismo de elevación: El izado se realiza mediante cables y poleas y el cabrestante puede estar separado de la estructura principal.

Diferenciación técnica: grúas frente a derricks.

La distinción entre ambos aparatos de elevación está recogida en las regulaciones de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA).

Característica	Grúa (Crane)	Derrick
Definición OSHA	Máquina para elevar, bajar y mover cargas horizontalmente con mecanismo de izado integral.	Aparato con mástil sostenido por vientos o tirantes, usado con un mecanismo de izado y cables.
Estructura principal	La pluma es el soporte principal del sistema de elevación.	Posee un mástil o una torre central en el que se fija la pluma.
Movilidad	Pueden ser fijas o móviles (hidráulicas), lo que permite su reposicionamiento.	Generalmente estacionarias y altamente especializadas.
Configuración visual	Perfil integrado del brazo/pluma con la maquinaria.	Perfil en forma de «V» entre el mástil vertical y la pluma inclinada.

Capacidades operativas y aplicaciones industriales

Tanto las grúas como los derricks son fundamentales en proyectos de infraestructura, en puertos, en la industria petrolera y en la manufactura. No obstante, sus ventajas competitivas varían según el escenario.

Aplicaciones específicas

Instalaciones a largo plazo: los derricks son el estándar para cargas repetitivas y uniformes, como la carga y descarga de buques en puertos.
Operaciones en azoteas: debido a su construcción más ligera, los derricks son preferibles para trabajos en azoteas. Es más seguro y económico que utilizar una grúa de gran tamaño desde el suelo.
Maniobras pesadas y montaje industrial: se emplean derricks, tanto fijos como semimóviles, en entornos portuarios para el izado de cargas de gran tonelaje.

Límites de carga y alcance

Capacidad de carga: se han registrado derricks capaces de elevar hasta 200 toneladas. Sin embargo, las grúas modernas tienden a superar a los derricks en los límites máximos de peso absoluto.
Alcance: de hasta 20 metros, aunque no existen límites universales, ya que dependen del radio de trabajo, del diseño del arriostramiento y de las condiciones de seguridad.

http://gruisacr.com/producto/especial-dr-derrick/

Limitaciones de giro y variantes de diseño.

La geometría del derrick condiciona su radio de acción. El diseño clásico presenta limitaciones que la ingeniería moderna ha resuelto mediante diversas configuraciones.

Limitación de 270°: en configuraciones con soportes rígidos (tirantes), el mástil no puede realizar un giro completo para evitar colisionar con los anclajes.
Solución de giro total (360°):
- Sustitución de soportes rígidos por tres o más cables (vientos) dispuestos en forma de paraguas.
- El diseño de la pluma tiene una altura inferior a la del mástil para permitir el paso libre bajo los cables.
Variantes modernas: existen diseños en los que el mástil no es completamente vertical, lo que permite un movimiento completo. Estas configuraciones de derrick se integran a menudo en grúas sobre orugas o móviles de gran capacidad para potenciar el izado pesado mediante sistemas de lastre de derrick.

Grúa Derrick. https://www.liebherr.com/es-int/gr%C3%BAas-automotrices-y-sobre-orugas/gr%C3%BAas-sobre-orugas/gr%C3%BAas-sobre-orugas-lr/tecnolog%C3%ADa/derrick-y-sistemas-de-lastre-5387347

Seguridad y gestión de riesgos en operaciones de izado

La operación de estos equipos conlleva riesgos significativos que requieren una gestión profesional y el cumplimiento de normativas como las de la OSHA y la MSHA.

Medidas de seguridad imprescindibles

Para garantizar una filosofía de «cero accidentes», se deben realizar los siguientes procedimientos en cada proyecto:

Evaluaciones previas al izado: análisis detallado del trabajo antes de iniciar las maniobras.
Evaluaciones diarias de riesgo: revisión constante de las condiciones del lugar y del equipo.
Análisis de peligros in situ: identificación de obstáculos o de condiciones climáticas adversas.
Auditorías de gestión rutinarias: supervisión de los procesos para asegurar el cumplimiento de los estándares de seguridad.

La experiencia del operador y la comunicación efectiva son las herramientas más importantes para la seguridad, más allá de las especificaciones técnicas del equipo.

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume bien los conceptos fundamentales de esta distinción entre grúas y derricks.

Derrick_Strategic_Blueprint

En este vídeo se distinguen las grúas torre y los derricks.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Integración inteligente de detección de daños y evaluación de sostenibilidad en puentes costeros.

Acaban de publicar un artículo en Smart and Sustainable Built Environment, una de las revistas ubicadas en el primer cuartil del JCR. Este documento técnico sintetiza una investigación avanzada sobre el mantenimiento sostenible de puentes de hormigón armado en entornos costeros, sometidos a una degradación acelerada por la corrosión inducida por cloruros. La propuesta principal se basa en un enfoque integral que combina el monitoreo de la salud estructural (SHM) mediante el análisis de la densidad espectral de potencia (PSD), las evaluaciones de sostenibilidad del ciclo de vida (LCSA) y la toma de decisiones multicriterio (MCDM).

Los principales hallazgos demuestran que la implementación de métodos no destructivos basados en vibraciones, como el PSD, permite identificar el deterioro en etapas tempranas con mayor precisión que los métodos convencionales. Los resultados indican que este enfoque puede reducir los costes de mantenimiento y reparación hasta un 40 % a lo largo de una vida útil de 100 años, lo que supone una disminución significativa de los impactos ambientales y de los riesgos sociales para los trabajadores y las comunidades locales.

La investigación se enmarca en el proyecto RESILIFE, que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València. A continuación, se presenta un resumen del trabajo y de la información de contexto.

La pregunta de investigación que abordamos fue la siguiente:

¿Cómo podemos superar las limitaciones de los modelos de deterioro predefinidos y de las inspecciones visuales mediante la integración de la monitorización de la salud estructural (SHM) basada en vibraciones y de un análisis de sostenibilidad del ciclo de vida para optimizar el mantenimiento?

Hasta ahora, la literatura científica abordaba la detección de daños y la sostenibilidad de forma independiente; nuestro trabajo es la «orquestación de ciencias» que los une en un solo marco de decisión.

Contexto y problemática de la infraestructura costera.

La industria de la construcción es responsable de aproximadamente el 30 % del consumo de energía mundial, del 40 % del consumo de recursos naturales y de cerca del 30 % de las emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, los puentes costeros son activos críticos y costosos cuya durabilidad se ve comprometida por la penetración de iones de cloruro.

Desafíos identificados en el mantenimiento tradicional:

Inadecuación de las estimaciones: Los métodos convencionales de estimación de costes y de mantenimiento resultan insuficientes para las necesidades complejas actuales.
Detección tardía: los enfoques tradicionales a menudo no logran identificar el daño interno hasta que es visible o estructuralmente grave.
Falta de integración: Existe una brecha significativa entre las técnicas de detección de daños en ingeniería estructural y los marcos de evaluación de sostenibilidad (economía y ecología).

Marco metodológico: el método PSD y la monitorización estructural.

La investigación propone el uso de la densidad espectral de potencia (PSD) como herramienta de identificación no destructiva basada en el dominio de la frecuencia.

Funcionamiento del método PSD:

Análisis de señales: transforma la respuesta vibratoria de la estructura (estimulada de forma periódica o aleatoria) al dominio de la frecuencia mediante la transformada de Fourier.
Relación rigidez-frecuencia: los picos en el espectro PSD corresponden a las frecuencias naturales de la estructura. La corrosión por cloruros reduce la sección transversal de las barras de refuerzo y aumenta el agrietamiento, lo que disminuye la rigidez local y altera estas frecuencias.
Ventajas técnicas: es una función de segundo orden altamente no lineal y sensible a los parámetros estructurales, lo que permite localizar y cuantificar el daño con precisión.

El modelo de predicción de vida útil (Tuutti):

El marco utiliza el modelo de Tuutti para vincular la vida útil con la corrosión. Este proceso se divide en dos fases:

Iniciación: tiempo hasta que los cloruros alcanzan el umbral crítico en el refuerzo (estimado mediante la segunda ley de Fick).
Propagación: tiempo durante el cual la corrosión se extiende hasta causar daños graves o fallos.

Evaluación de la sostenibilidad del ciclo de vida (LCSA).

El estudio evalúa el impacto de las estrategias de mantenimiento en tres pilares fundamentales, integrados mediante bases de datos como Ecoinvent y programas informáticos como OpenLCA.

Evaluación de costes a lo largo del ciclo de vida (LCCA)

El análisis económico tiene en cuenta todos los gastos, desde la construcción hasta la eliminación final, y ajusta los costes futuros a su valor presente con una tasa de descuento del 5 %.

Componentes del coste: inspección, reparación, demolición de partes dañadas, reciclaje de escombros e instalación de nuevo refuerzo.
Resultado: el uso de PSD permite optimizar los tiempos de intervención y evitar reparaciones prematuras o fallos catastróficos.

Evaluación ambiental (E-LCA)

Utilizando el método ReCiPe, se analizan las categorías de impacto en tres puntos finales:

Salud humana: reducción de la toxicidad y de los contaminantes.
Ecosistemas: minimización de la ocupación del suelo y de la eutrofización.
Recursos: eficiencia en el uso de materias primas y de energía.

Evaluación social (S-LCA).

Se emplea el complemento SOCA para evaluar las «horas de riesgo» de diversos grupos de interés.

Grupos evaluados: trabajadores, comunidad local, sociedad y actores de la cadena de valor.
Subcategorías: seguridad y salud, salarios justos, horas de trabajo y derechos indígenas.

Análisis de resultados: PSD frente a métodos convencionales.

El estudio aplicó el marco a un modelo simulado del puente de Galicia (España), de 1980 metros de longitud y 40 tramos, y obtuvo los siguientes resultados comparativos:

Dimensión de impacto	Método convencional	Método PSD	Mejora/ahorro
Coste total (LCC)	470,113.12 €	248,001.19 €	~222,111.92 € (40%)
Impacto ambiental (puntos)	Mayor impacto en todas las categorías	Reducción significativa	14.33% (Tablero) / 29.62% (Columnas)
Riesgo social (horas de riesgo)	Muy elevado (ej. 200,365 para trabajadores)	Reducción drástica (ej. 45,650 para trabajadores)	Reducción de hasta el 32%

Análisis de la toma de decisiones (AHP-TOPSIS).

Para consolidar estos datos, se utilizó el Proceso de Jerarquía Analítica (AHP) para asignar pesos a los criterios y la Técnica para el Orden de Preferencia por Similitud con la Solución Ideal (TOPSIS) para clasificar las estrategias.

El método basado en PSD obtuvo una puntuación de 1,00 (proximidad ideal), mientras que el método convencional obtuvo 0,00, lo que confirma la superioridad absoluta del enfoque inteligente.

Conclusiones e implicaciones prácticas.

La integración del análisis PSD con la evaluación de sostenibilidad transforma el mantenimiento de «reactivo» a «proactivo y eficiente en recursos».

Hallazgos fundamentales:

Detección temprana: la sensibilidad del análisis basado en la frecuencia permite identificar deterioros antes de que comprometan la seguridad estructural.
Robustez: el análisis de sensibilidad confirmó que los resultados son estables frente a variaciones en la tasa de descuento (3-7 %) y en los niveles de ruido de las señales (5-15 %).
Sostenibilidad integral: el marco no solo ahorra capital financiero, sino que también reduce la huella de carbono y mejora el bienestar social al minimizar las interrupciones y los riesgos para la comunidad.

Recomendaciones para la gestión de activos:

Se sugiere que las autoridades de transporte y los gestores de infraestructura adopten sistemas de monitorización adaptativos basados en vibraciones. Aunque el estudio se basa en simulaciones, la «orquestación de ciencias» propuesta ofrece una hoja de ruta clara para lograr una infraestructura costera resiliente y alineada con los objetivos de desarrollo sostenible globales.

«El método basado en PSD va más allá de sus capacidades diagnósticas y ofrece un camino hacia prácticas de mantenimiento predictivas, preventivas y eficientes en términos de recursos.»

Referencia:

HADIZADEH-BAZAZ, M.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2026). Smart Integration of Non-Destructive Damage Detection and Life-Cycle Assessment for Sustainable Maintenance of Coastal Bridges. Smart and Sustainable Built Environment DOI 10.1108/SASBE-11-2025-0691

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Más que metal: Revelaciones que cambian tu forma de ver un cable de acero

Mira a tu alrededor: puentes colgantes, grúas que desafían la gravedad y ascensores que nos desplazan sin cesar. Los cables de acero son los gigantes invisibles que sustentan nuestra modernidad.

Aunque parezcan simples «cuerdas metálicas», en realidad son mecanismos complejos con piezas móviles. Cada alambre interno es un componente que se desliza y roza contra sus vecinos en una coreografía mecánica constante.

Te invito a descubrir la «magia» técnica que permite que estos dispositivos trabajen en armonía absoluta y transformen el metal rígido en una máquina flexible y poderosa.

El «alma» del cable: no todo es acero en su interior.

En el corazón de cada cable se encuentra el alma, el eje central sobre el que se asientan los cordones. Su función es actuar como un soporte firme que mantiene la geometría del sistema bajo cargas extremas.

Las almas de fibras naturales (sisal) son fundamentales en los ascensores, ya que absorben los esfuerzos residuales durante los arranques y las paradas. Sin embargo, el sisal es higroscópico, por lo que absorbe humedad y puede provocar oxidación interna.

Por otro lado, el alma de acero (IWRC) es una opción robusta que aumenta la carga de rotura entre un 10 % y un 15 % respecto a la de fibra y evita el aplastamiento de los cordones.

El alma del cable es un soporte de tamaño y consistencia adecuados para ofrecer un apoyo firme a los cordones, de modo que, incluso con la carga máxima, los alambres de los cordones no se entallen entre sí.

El dilema de la torsión: ¿cruzado o Lang?

El carácter de un cable se define por su hélice. En el arrollamiento cruzado, los cordones se enrollan en sentido opuesto al de los alambres. Es el estándar de oro por su estabilidad y resistencia al aplastamiento.

En el arrollamiento Lang, los alambres y los cordones van en el mismo sentido. Es más flexible y resistente al roce, pero «peligroso»: tiende a descablearse o destrenzarse si no se fijan sus extremos.

Lo fascinante es que esta «fiera» mecánica del tipo Lang solo pudo ser domesticada gracias a un avance que mencionaremos a continuación: el proceso de preformado, que estabiliza su estructura interna.

Preformado: La «memoria» que salva vidas

Un cable suele estar sometido a un esfuerzo permanente. Si cortas uno sin ligaduras, los alambres intentarán recuperar su forma original, recta, y el cable «explotará» visualmente debido a la tensión elástica.

El preformado elimina este problema mediante una deformación permanente durante la fabricación. Los alambres y cordones adoptan su forma de hélice definitiva antes de ser trenzados, lo que elimina las tensiones internas.

Esta «memoria» geométrica es la que combate la fatiga por flexión, el enemigo silencioso que provoca la rotura de los hilos tras ciclos repetidos. Un cable preformado es más seguro, duradero y fácil de manipular.

El arte de medir: por qué algunos lo hacen mal.

Medir un cable requiere la precisión de un laboratorio. El diámetro no se toma entre los valles de los cordones, sino que corresponde al círculo circunscrito que abarca toda la sección, y siempre se mide con un calibre.

Para garantizar una precisión de ingeniero, la medición debe realizarse en una sección recta y con una carga que no supere el 5 % de la carga mínima de rotura. Si no se realiza con tensión ni en curvas, el dato no será real.

Un error milimétrico puede destruir poleas. La norma ISO 4308 exige que el canal de la polea mida entre 1,05 y 1,1 veces el diámetro del cable. Si el canal es más estrecho (zona A), el cable se degüella; si es muy ancho (zona C), se aplasta.

La «Jaula de Pájaro»: cuando la física se rebela.

La «jaula de pájaro» (bird cage) es una de las fallas más dramáticas. No se trata solo de un defecto visual, sino de una ruina estructural en la que los cordones externos se separan violentamente del núcleo.

Este fenómeno se produce por estrepadas, es decir, descargas repentinas de peso o paradas violentas que liberan la energía acumulada. La inercia es tan implacable que obliga a los componentes internos a desplazarse de su lugar.

Cualquier cable que presente esta deformación debe desecharse de inmediato. Es la prueba física de que la estructura interna ha perdido su capacidad para trabajar en equipo, lo que supone un riesgo inminente.

El factor de seguridad: el margen entre el éxito y el desastre.

En ingeniería, el factor de seguridad es la barrera que nos separa del abismo. Mientras que un tirante estático puede operar con un factor de seguridad de 3, las grúas industriales requieren un mínimo de 6 para operar de manera segura.

En los ascensores de personas, este margen se eleva drásticamente hasta 12 o 15, no solo por el peso, sino también por la frecuencia de uso y los innumerables ciclos de fatiga acumulados a lo largo del día.

Esta sobredimensión garantiza que, incluso ante un desgaste imprevisto o una carga inusual, la vida humana nunca dependa de un solo hilo de acero trabajando al límite de su resistencia.

Mantenimiento: la lubricación no es opcional.

Al tratarse de una máquina con alambres que rozan entre sí, es fundamental lubricarla para evitar el desgaste y la corrosión química. Un buen lubricante debe ser insoluble en el entorno de trabajo y no contener ácidos.

La presencia de ácidos o de agentes alcalinos iniciaría un proceso de corrosión interna invisible. Además, el lubricante debe tener la viscosidad adecuada para penetrar en los intersticios más profundos entre los torones.

Antes de aplicar grasa nueva, es obligatorio limpiar la zona. Limpiar el cable con un cepillo firme o con aire comprimido es esencial, ya que aplicar lubricante sobre la suciedad abrasiva sería como frotar papel de lija en el interior del mecanismo.

Conclusión: la ingeniería de lo que nos sostiene.

Entender estas máquinas de acero marca la diferencia entre la eficiencia operativa y el desastre industrial. Desde la elección del alma de sisal hasta la precisión del diámetro de la polea, cada detalle es un pilar de seguridad.

La próxima vez que sientas el suave tirón de un ascensor, ¿te detendrás a pensar en la compleja danza de cables preformados y en la lubricación precisa que te mantienen en el aire?

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre los cables.

Este vídeo resume bien los conceptos básicos sobre los cables.

Wire_Rope_Engineering_Manual

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Ventilador de hélice o helicoidal

Ventilador helicoidal. https://www.qdpsfan.com/es/skf-customized-axial-flow-fan986

El ventilador helicoidal consiste en una hélice montada dentro de un anillo o marco de fijación, de modo que la dirección de la corriente de aire sea paralela al eje del ventilador. Se emplea para mover grandes caudales de aire a baja presión estática, especialmente cuando la resistencia del circuito es baja y no existe una red de conductos larga ni compleja.

La acción impulsora del ventilador se acentúa cuanto mayor es el ángulo de ataque de las paletas que forman la hélice, aunque un aumento excesivo del ángulo puede provocar pérdidas aerodinámicas, atascamiento y ruido excesivo; por tanto, el diseño debe buscar un compromiso entre caudal, presión, ruido y rendimiento.

Se utiliza generalmente cuando el aire no se impulsa a través de una canalización y, en muchos casos, el equipo está adosado a la pared. También puede instalarse en conductos cortos o en configuraciones tubulares y es muy habitual en aplicaciones de ventilación general, de extracción localizada y de ventilación auxiliar. Su empleo se vincula especialmente con la ventilación de locales cerrados, talleres, aparcamientos y naves, y es frecuente que estos ventiladores sean reversibles.

Las prestaciones de los ventiladores de hélice están muy influidas por la resistencia al flujo de aire; un pequeño incremento de la presión estática provoca una reducción importante del caudal. La curva característica de presión‑caudal es descendente: al aumentar la presión estática, disminuye el caudal disponible en el punto de trabajo.

Son capaces de manejar grandes volúmenes de aire a presiones estáticas bajas, que rara vez superan los 25 mm.c.a. Como referencia práctica, algunos equipos murales comerciales operan con caudales de varios miles de m³/h y presiones muy modestas; por tanto, la cifra de 25 mm.c.a. es razonable como orden de magnitud para ventiladores de hélice simple, aunque no debe presentarse como un límite universal.

El caudal de aire de un ventilador axial es elevado en relación con su tamaño. Por ejemplo, con hélices de 0,8 m de diámetro se pueden alcanzar caudales del orden de 30 000 m³/h; sin embargo, esta magnitud depende de manera decisiva del régimen de giro, del perfil de las palas y de las pérdidas de carga del sistema.

Generalmente se emplea un número reducido de aspas en ventiladores de baja presión, mientras que el ancho de las paletas, su ángulo de ataque, la velocidad axial del aire y el número de etapas son factores que inciden de forma significativa en el diseño y en la capacidad del ventilador. En aplicaciones mineras se recurre a veces a ventiladores axiales de varias etapas para aumentar la presión disponible, aunque ello conlleva una mayor longitud, complejidad y pérdidas aerodinámicas.

Ventilador helicoidal montado sobre anillo. https://airelimpioglobal.com/tipos-de-ventiladores/

Los ventiladores helicoidales se clasifican en dos grandes tipos según el perfil de las palas de la hélice:

De perfil delgado o de paletas planas: son palas de gran superficie y grosor relativamente constante, que proporcionan altos caudales pero con menor presión disponible. Es una configuración sencilla, asociada a ventiladores de baja presión y de bajo coste de fabricación, aunque con menor rendimiento aerodinámico.
De perfil sustentador o aerodinámico: son palas más estrechas, con espesor grueso y forma no uniforme, pensadas para generar un efecto de sustentación similar al de un perfil alar. Proporcionan un caudal menor que el de las palas planas, pero con mayor presión disponible y un mejor rendimiento, por lo que son más habituales en la ventilación industrial y minera.

En ingeniería civil y edificación, estos ventiladores resultan muy útiles para la ventilación de aparcamientos, locales técnicos, naves, túneles en obra y la extracción general, con baja pérdida de carga. En minería subterránea y en túneles, se emplean tanto en ventiladores auxiliares como en instalaciones de ventilación principal, donde se exigen grandes caudales y robustez, y en las que las configuraciones axiales reversibles y de varias etapas resultan especialmente relevantes.

Esta conversación te permitirá conocer los conceptos básicos de estos ventiladores.

En este vídeo se resumen las ideas fundamentales sobre los ventiladores axiales.

Dinámica_de_Ventiladores_Helicoidales

Referencias:

ŁUSZCZEWSKI, A. (1999). Redes industriales de tubería. Bombas para agua, ventiladores y compresores. Diseño y construcción. Reverté Ediciones. México. 302 pp.

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Fabricación y puesta en obra del hormigón

Os presento un Manual de Referencia sobre la fabricación y la puesta en obra del hormigón. Este libro ofrece una visión integral de la fabricación y la puesta en obra del hormigón, tanto en el ámbito de la edificación como en el de la ingeniería civil. Aborda los equipos y procesos asociados a la preparación del hormigón —incluidas las centrales de hormigonado—, su transporte, vertido, compactación y curado, así como los hormigones especiales, los pavimentos de hormigón para carreteras y el hormigón pretensado. La principal aportación de la obra es su enfoque constructivo, apoyado en abundante material gráfico —fotografías e ilustraciones— que refuerza y clarifica las explicaciones. El texto se completa con una amplia bibliografía, cuestiones de autoevaluación con sus respuestas y problemas resueltos que facilitan la consolidación de los conceptos fundamentales. Concebido como libro de texto para estudiantes de ingeniería y arquitectura, ofrece una orientación práctica clara para la construcción. Al mismo tiempo, está estructurado como un manual de consulta para profesionales vinculados al proyecto y a la ejecución de obras, complementando los contenidos de otros textos de carácter estructural o geotécnico, habitualmente más centrados en el desarrollo teórico y en el cálculo.

El libro está editado a todo color, con 452 páginas, 214 fotografías y dibujos, así como 200 preguntas tipo test (con sus respuestas) y un total de 19 ejercicios totalmente resueltos.

El libro lo podéis conseguir en la siguiente dirección: https://www.lalibreria.upv.es/portalEd/UpvGEStore/control/product?product_id=441-5-1

SOBRE EL AUTOR:

Víctor Yepes Piqueras. Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Catedrático de Universidad del Departamento de Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería Civil de la Universitat Politècnica de València. Consejero del Sector de Docencia e Investigación del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Número 1 de su promoción, ha desarrollado su vida profesional en empresas constructoras, en el sector público y en el ámbito universitario. Ha recibido el Premio a la Excelencia Docente del Consejo Social, así como el Premio a la Trayectoria Excelente en Investigación y el Premio al Impacto Excelente en Investigación, ambos otorgados por la Universitat Politècnica de València. Es investigador del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH) y profesor visitante en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Ha sido director académico del Máster Universitario en Ingeniería del Hormigón (acreditado con el sello EUR-ACE). Imparte docencia en asignaturas de grado y posgrado relacionadas con los procedimientos de construcción y gestión de obras, la calidad e innovación, los modelos predictivos y la optimización en la ingeniería. Sus líneas de investigación actuales se centran en la optimización multiobjetivo, la sostenibilidad y el análisis de ciclo de vida de puentes y estructuras de hormigón.

Referencia:

YEPES, V. (2026). Fabricación y puesta en obra del hormigón. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 452 pp. Ref. 441. ISBN: 978-84-1396-418-8

A continuación, os podéis descargar las primeras páginas del libro y su índice:

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El futuro de nuestros puentes. IA, resiliencia y la nueva frontera de la infraestructura

Erguidos como centinelas de nuestra conectividad, los puentes constituyen la columna vertebral de la civilización moderna. Sin embargo, tras su imponente fisonomía de acero y hormigón se esconde una crisis silenciosa: el envejecimiento de una infraestructura crítica sometida a cargas de tráfico y embates climáticos para los que nunca fue diseñada. Mantener operativas estas arterias ya no es una labor que pueda encomendarse únicamente al martillo de inspección y al ojo humano, sino que requiere una transformación tecnológica.

La conferencia IABMAS 2024, celebrada en Copenhague, se ha convertido en el epicentro de esta transformación. En ella, la ingeniería civil ha dejado de ser una disciplina puramente física para abrazar una narrativa de datos, algoritmos y robótica avanzada, y redefinir el límite entre lo que consideramos una estructura inerte y un sistema inteligente capaz de «comunicar» su estado de salud.

La IA que «escucha» el cansancio de los puentes.

Uno de los hitos más fascinantes presentados por Sadeghi Eshkevari y su equipo es el uso de redes neuronales profundas (DNN, por sus siglas en inglés) para estimar la fatiga estructural. En ingeniería tradicional, la deformación de un material es el «patrón oro» para evaluar su vida útil, pero su medición requiere sensores costosos y difíciles de mantener.

La solución contraintuitiva consiste en la detección indirecta de la deformación mediante IA. Mientras que la aceleración mide la vibración global de la estructura y la deformación mide la alteración interna de la materia, la IA de Eshkevari logra vincular ambas fenomenologías sin contacto físico directo. La clave reside en la arquitectura del modelo, que emplea capas de autoatención (self-attention layers). Estas capas no solo filtran el ruido, sino que también permiten que el algoritmo valore la importancia de distintos puntos de datos a lo largo del tiempo, lo que demuestra una gran robustez frente a las incertidumbres operativas, las fluctuaciones térmicas y las interferencias del tráfico real.

El puente que se negó a caer: lecciones del puente de Vecht.

Para salvar una infraestructura, a veces es necesario comprender su agonía. Los investigadores Ensink, Lantsoght y Hendriks llevaron a cabo un experimento de colapso controlado en el puente Vecht, una estructura de 1962 en los Países Bajos del tipo «viga en T» (post-tensioned concrete slab-between-girder).

El resultado supuso un jarro de agua fría para los modelos teóricos conservadores, ya que el puente demostró tener una capacidad de carga drásticamente superior a la calculada. ¿La razón? Mecanismos de resistencia «ocultos», como la acción de membrana compresiva (compressive membrane action), un fenómeno en el que la geometría de la estructura genera fuerzas internas de compresión que refuerzan el sistema desde el interior. Según los autores:

«Se espera que estos resultados experimentales sirvan de base para desarrollar mejores métodos de evaluación de puentes de vigas y losas en todo el mundo».

Este hallazgo es trascendental, ya que nos permite evitar la demolición innecesaria de puentes que, sobre el papel, deberían haber fallado, pero que, en la práctica, poseen reservas de seguridad insospechadas.

Digitalización frente a sostenibilidad: una distinción necesaria.

En la euforia de la transformación digital, tendemos a confundir los medios con los fines. El profesor Joan Ramon Casas (2026) propone una distinción intelectualmente rigurosa: la sostenibilidad es una necesidad social, mientras que la digitalización es solo una herramienta.

Un sistema de gestión de puentes (BMS, por sus siglas en inglés) no es, por sí solo, sostenible por ser digital. La sostenibilidad real exige optimizar el ciclo de vida y reducir la huella de carbono, algo que solo puede lograr la tecnología, guiada por el discernimiento. Casas enfatiza que la idea de un sistema totalmente automatizado es peligrosa, ya que la clave está en el binomio técnico-humano.

«Una mezcla armoniosa de la tecnología proporcionada por la herramienta (digitalización) y el juicio humano, aportado por la educación y la experiencia en el campo de los puentes (bagaje profesional), es esencial».

Inspección robótica: más allá del ojo humano.

La inspección de puentes está dejando atrás la subjetividad del ojo humano para entrar en la era de la precisión quirúrgica. Los equipos de Alqurashi y de Wang han presentado avances disruptivos mediante vehículos terrestres no tripulados (UGV), pero con enfoques complementarios que marcarán el futuro de la gestión.

Tomografía por ultrasonido y termografía: Alqurashi utiliza la termografía infrarroja para realizar escaneos rápidos a gran escala e identificar regiones «sospechosas» que luego se analizan mediante tomografía por ultrasonido para determinar con precisión la profundidad de las delaminaciones y los desprendimientos (spalling).
Mapeo 3D basado en LiDAR: Wang aborda el desafío que plantean las vigas de cajón de sección variable. Su sistema utiliza LiDAR para la navegación autónoma y la planificación de tareas en entornos en los que la oclusión de las señales hace que la inspección humana resulte casi imposible.

La IA procesa estos datos en tiempo real, localizando defectos con coordenadas globales precisas y eliminando el error y la lentitud del procesamiento manual.

El precio de la belleza: la estética en la ingeniería a gran escala.

Según Tang, la ingeniería no puede desvincularse del arte. No obstante, la estética plantea un dilema de realismo económico. Tang distingue entre los puentes de gran envergadura, que a menudo se encuentran en entornos remotos donde la elegancia debe emanar de la pura eficiencia estructural, y los puentes urbanos, que deben dialogar con la arquitectura circundante.

La cuestión no es solo el sobrecoste de la construcción, sino también la mayor propensión al mantenimiento más complejo. La belleza es una inversión social, pero Tang advierte que los diseñadores deben abordarla con cautela y realismo, ya que el propósito primordial sigue siendo la movilidad segura y eficiente.

Puentes ante el «Apocalipsis»: resiliencia ante el cambio climático.

La infraestructura moderna ya no se diseña solo para el tráfico, sino para garantizar la supervivencia en un entorno hostil. La resiliencia ha pasado de ser un concepto abstracto a una metodología de cálculo prioritaria.

Autómatas celulares y corrosión: Nava, D’Iorio y Biondini han desarrollado modelos de autómatas celulares no estacionarios para simular cómo la corrosión por cloruros se acelera ante las nuevas fluctuaciones de temperatura y humedad derivadas del cambio climático.
Análisis de opciones reales (ROA): Kim, Yang y Frangopol proponen el uso del ROA para optimizar el momento de los refuerzos sísmicos, lo que permite a las agencias decidir cuándo intervenir en función de la valoración de los beneficios acumulados y de los riesgos futuros.
Hidrodinámica y socavación: El trabajo de Arora y Banerjee se centra en las fuerzas hidrodinámicas en las inundaciones extremas y demuestra que el refuerzo de la superestructura es la única manera de garantizar la supervivencia de los puentes antiguos frente a las crecidas violentas.

Ishibashi et al. aportan un detalle crucial: el cambio de paradigma hacia la resiliencia de la red. A veces, la estrategia más eficaz no consiste en reforzar cada columna, sino en prever el despliegue de vigas de puentes temporales prealmacenadas para restablecer la funcionalidad del transporte tras un desastre. Lo importante no es la invulnerabilidad de un solo puente, sino la capacidad del sistema para no colapsar en su conjunto.

Conclusión: hacia una infraestructura que aprende y se adapta.

Hemos cruzado el umbral hacia una era en la que el mantenimiento de puentes se basa en datos y en previsiones. La infraestructura del mañana será un sistema que aprende de sus vibraciones, que se cartografía mediante robots y que se gestiona desde la perspectiva de la sostenibilidad ética. No obstante, este despliegue tecnológico no sustituye al ingeniero, sino que aumenta su responsabilidad.

Ante la magnitud de la crisis de infraestructuras a la que nos enfrentamos, ya no se trata de si la tecnología es fiable, sino de si podemos permitirnos no confiar en la vigilancia invisible de los algoritmos para garantizar la seguridad de nuestras ciudades.

En esta conversación podemos escuchar algunas de las ideas más interesantes sobre este tema.

El siguiente vídeo resume bien los conceptos clave tratados aquí.

The_Digital_Bridge_Blueprint

Referencia:

Jensen, J. S., Frangopol, D. M., Schmidt, J. W., & Tsompanakis, Y. (2026). Advances in bridge maintenance, safety, management, digitalisation and sustainability. Structure and Infrastructure Engineering, 1–6. https://doi.org/10.1080/15732479.2026.2665704

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